两种符合计数方法测131I核素活度.pdf
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1、采用数字符合计数法对放射性核素 进行了活度测量,并对这 种方法得到的测量结果进行了不确定度评定。道分别采用了以氩甲烷为工作气体的流气式正比计数器()和制样简单的液体闪烁计数器()探测 射线。同时,运用可实现短寿命核素活度测量的数字符合计数法对 、脉冲序列文件进行离线处理,经过死时间修正和符合分辨时间修正后,给出用于效率外推的符合计数。结果表明,种测量方法得到的 核素的比活度在不确定度范围内一致,相对标准偏差为 。关键词:计量学;数字符合;效率外推;();()中图分类号:文献标识码:文章编号:(),(,;,):()(),()(),、,:;();()收稿日期:;修回日期:基金项目:山西省基础研究面
2、上项目()引言 是一种重要的医用核素,广泛应用于甲状腺亢进症的诊断和治疗 。另外,也是一类重要的核反应产物,是核设施安全运行监测和流出物监测的主要目标核素之一。因此,核素的高准确度活度绝对测量对于满足应用领域的量值溯源需要具有重要意义。然而,由于 的衰变方式较复杂,半衰期短()且易于挥发,尤其衰变子体中存在 同质异能态核素,使得 的活度准确测量比较困难。在放射性活度计量领域,目前可用于 活度测量准确度较高的方法包括 液体闪烁效率示踪法、()反符合法、()符合计数法和 ()符合计数法等。年,通过 液体闪烁效率示踪法 ,用核素作为示踪核素,实现了 的活度绝对测量,测量不确定度为 ,证明液体闪烁效率
3、示踪法可以用于复杂衰变核素 的活度测量。年,姚顺和建立了 ()()反符合测量装置,并在该装置上完成了复杂衰变核素 的活度测量,测量不确定度为 ();同时还采用传统的 效率外推法对 进行了活度测量,测量不确定度为 ()。传统的符合计数法采用模拟电子学进行信号处理 ,需多次测量才能得到不同阈值条件下的符合计数用于效率外推,对于半衰期短的核素来说,存在一定困难,且这类系统的采购和维护费用高昂,并需要经验丰富的技术人员进行数据收集;而数字符合计数法 在减少测量时间、扩展测量范围上都有很大的优势。数字符合计数法是离线给出符合计数,只需一次测量就能实现效率外推,使得短寿命核素的绝对测量成为可能。年,姚顺和
4、采用数字符合法对 进行了活度测量,测量不确定度为 ()。年,通过 ()符合效率外推法实现了 的活度测量 ,测量结果的不确定度为 (),证明 ()符合效率外推法可用于 核素的活度绝对测量。年,通过 液体闪烁效率示踪法和 ()符合效率外推法 ,实现了 的活度绝对测量,测量结果的相对标准不确定度分别为 ()、(),种测量方法得到的 核素比活度在不确定度范围内一致。()数字符合计数法以 流气式正比计数器()为 粒子探测器,在用 作 粒子探测器时需将测量样品制成薄膜源,制备 薄膜源的工艺较为复杂:)捞取聚氯乙烯 聚醋酸乙烯共聚物()衬托膜;)利用真空镀膜机给衬托膜双面镀金;)给衬垫层喷涂悬浮液;)放射性
5、核素母液滴定;)对放射源进行干燥处理。()数字符合计数法与 ()数字符合计数法相比,优点是信号处理与修正方法相对简单。()数字符合计数法以液体闪烁计数器()作为 粒子探测器,测量样品为液闪源。液闪样品具有制样简单、无自吸收问题等诸多优点。通过新发展起来的 ()符合效率外推法实现了 核素的活度测量 ,测量结果的不确定度为 ();同时通过 效率示踪法进行了测量结果的交叉验证,测量结果的不确定度为 (),种测量方法得到的 核素比活度在不确定度范围内一致,证明了 ()符合效率外推法可用于复杂衰变核素 的活度测量。为了建立 活度的绝对测量能力,本文采用 ()和 ()种数字符合计数法对 核素进行了活度测量
6、研究,并对这 种方法的测量结果进行了不确定度评定。样品制备 液闪源的制备使用由 稳定碘、和 组成的碘的载体溶液对 放射性溶液进行稀释及转移。将 闪烁液、碘的载体溶液以及约 的 放射性溶液依次加到 规格的低钾硼硅玻璃瓶内制成液闪源,见图 所示。同时制备无放射性 溶液的本底样品,避光保存。图 放射源 薄膜源的制备将 放射性溶液存储于聚氯乙烯 聚醋酸乙烯共聚物()的薄片上制成 薄膜源,如图 所示。首先利用水面铺散法捞取 衬托膜;为了防止测量时 膜上电荷堆积造成的计数不稳定,用真空镀膜机给薄膜双面镀金;为使 放射性溶液均匀地分布在薄膜上,给薄膜喷涂悬浮液(硅溶胶抗静电剂无水乙醇 );最后将 的 放射性
7、溶液和 浓度为 (与 形成 沉淀,可以减少 的挥发损失)滴在薄膜上 ,密封避光晾干后(见光分解),得到 薄膜源。同样的方法制备了 个满足测量要求的 薄膜源。测量放射性核素的活度测量依赖于不同参数,特别是核素的衰变方式。衰变纲图如图 所示。图中数字 ,表示发射能量为 的 射线的概率为 ,其它数字含义相同。是 种 衰变核素,有 个 衰变分支,第 卷第 期罗丽峰等:两种符合计数方法测定 核素活度主要发射最大能量为 ()的 射线;且其衰变子体在退激过程中释放出 条 射线,能量处在 范围内,主要发射能量为 ()的 射线。而最大能量为 的 射线和能量为 的 射线存在级联关系,因此本文采用 数字符合计数法对
8、 核素进行活度测量。测量装置结构框图见图 所示。核素纯度测量为了检测样品中是否含有其它放射性人工杂质核素,以便得到较为准确的实验结果,本文使用 谱仪对 标准溶液进行了核纯分析。核纯分析时使用的点源由稀释后的放射性溶液制备而成,将其放在距离 探头表面正上方 的位置,由专图 衰变纲图 用支架支撑。图 为 核素的 能谱图。图 符合计数测量装置结构框图 图 谱图 由图 可见,在 谱仪探测下限内,放射源中无其它人工放射性杂质核素,满足测量要求。()符合测量中国计量科学研究院自制的 ()符合计数测量装置由 个三管双管符合比()计数器和 个放置于液闪计数器下型号为 的圆柱形 ()闪烁探测器组成 。液闪源制备
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